某电厂汽轮发电机穿转子技术的探讨

某电厂汽轮发电机穿转子技术的探讨摘要:汽轮发电机转子安装是一个十分重要的安装工序,在操作过程中必须非常谨慎、细心，特别注意防止损坏电机。文中以某电厂汽轮发电机穿转子为例,详细介绍巧用滑车轻松、安全、平稳、高效地进行发电机穿转子的作业过程。关键词:电厂；汽轮发电机转子；穿装；行车1概述 某电厂改扩建2×300MW级机组工程安装的是QFSN-300-2型汽轮发电机，详细介绍汽轮发电机穿转子的安装过程。2汽轮发电机穿转子的难点分析 由于汽轮发电机转子与定子的间隙很小,在利用轴承托架、弧形滑板、滑车、行车等工具穿装转子时,应谨慎细心,防止造成损伤。厂家推荐的穿装方法一般有2种。 方法一:①在转子前端安装接长轴,用一台行车将转子中部吊起,将转子前端穿入定子内,由专用工具接住转子。②用行车与吊转子工具将汽端交替悬挂并逐段缩进。③拆除接长轴,将励端装上滑车并落于导轨上,用倒链施加水平拉力将转子送入安装位置,最后安装端盖及轴承。 方法二:①将厂家提供的专用托架以及专用滑板分别放置于发电机励端平台和定子膛内。②在转子励端安装临时短节,作为转子就位过程中倒链的吊挂点。③按制造厂规定的程序将转子最大限度穿入定子腔内后,放下转子。④用汽机房行车吊住转子励端,保持转子水平。采用倒链将转子在滑板上拉至其就位位置,再用千斤顶和行车配合,分别将转子两端顶起。抽出穿转子专用滑板。 两种方法均能顺利穿装转子,转子吃力小,但存在问题:①需专用工具(方法一需接长轴工具,方法二需临时短节),且厂家未提供；②穿装速度慢(方法一约需3.3h以上,方法二需4h以上)；③需通过人工拉倒链施加水平拉力,牵引速度慢；④牵引倒链左右不同步,可造成转子偏拉。3汽轮发电机穿转子方案的制定3.1思路 针对所述问题,制定以下对策: (1)设置由钢丝绳、双门滑车、行车B组成的牵引系统(如图1),以便提高施工效率。根据现场条件,汽机房布置2台80/20t行车,且行车与转子轴向垂直。一台行车用于吊穿转子,另一台通过滑车导向将垂直力转为水平力进行牵引,提高牵引速度。行车大钩起升速度可快可慢,方便控制。图1牵引系统工作示意 (2)为避免穿装过程转子偏拉,在机座靠近励端的左右侧吊攀上各接一根钢丝绳,绳上各挂一个倒链,倒链接于转子励端架子。通过调整倒链长度,可从左右两侧稳定转子,不仅避免了偏拉,还可辅助推送转子(如图2)。图2防止转子偏拉施工示意图3.2方案 在发电机励端平台上布置穿装转子专用托架,并将穿装转子专用滑板放置于发电机定子膛内。依照厂家制定的程序,将转子最大限度穿入定子腔内,放下转子后,用汽机房行车吊住转子励端,保持转子水平。在机座靠近励端的左右侧吊攀上各接一根钢丝绳,绳上各挂一个倒链,倒链接于转子励端架子。通过调整倒链长度,可稳定转子并辅助推送转子。用牵引系统将转子在滑板上拉至转子就位位置,再用2台行车配合将转子两端提起,抽出穿转子专用滑板,完成穿装。3.3安全计算3.3.1牵引力 查表得磨擦系数μ=0.1,则牵引力F=LN=0.1×53=5.3t(N为转子重量)。3.3.2滑车的选择 在该作业中,滑车起导向作用,仅用于改变受力方向。查表知角度系数Z=1.41,根据牵引力F计算滑车受力P=F·Z=5.3×1.41=7.48t。 为加大两道钢丝绳的间距,可选用20t三门滑车。3.3.3牵引用钢丝绳校核 查表得载荷系数K=1.04,根据载荷系数法计算钢丝绳拉力S=F·K=5.3×1.04=5.512t,单股受力2.756t。 选用6×37+1-φ18钢丝绳,其破断拉力Sb为19.8t。查表得钢丝绳安全系数K为5.5,而实际安全系数K=,所以该钢丝绳安全。3.3.4转子起吊用钢丝绳校核 选用6×37+1-φ40钢丝绳,其破断拉力Sb为98t。查表得钢丝绳安全系数K为6～8,则单股钢丝绳受力(G为转子重量；n为钢丝绳道数,θ为夹角)。实际安全系数,所以该钢丝绳安全。4汽轮发电机穿转子施工4.1准备 (1)确认定子气密试验后,氮气已排放干净；利用装在机座励端壁上的两个5t倒链将励端下半端盖下降500mm左右,用硬木垫块将端盖与机座隔开,间隔100mm。 (2)确认定子机座、铁芯、定子绕组及绕组连接线均清洁、无异物、无损伤,下半端盖内的轴承、密封油进出油管路清洁、无异物。 (3)将橡皮板敷设在定子铁芯内膛底面,橡胶面朝下接触铁芯,用于保护定子绕组。 (4)加热弧形滑板T6B,在其滑动内表面均匀地涂抹一层薄薄的石蜡,待冷却后放在铁芯内的T6L上。 (5)用干净的氯丁橡胶垫片保护轴颈,将轴颈托架T6C安装在汽端轴颈上。T6C的圆弧凸面应向下,其中心线应与转子磁极中心线垂直时一致。 (6)在汽端联轴器端面底部安装吊攀T6D,其应位于垂直的转子磁极中心线上。 (7)在转子励端联轴器上安装转子托架T6H,其底部朝下、上部垂直于转子磁极中心线。 (8)在机座靠近励端的左右两侧吊攀上用钢丝绳各挂一个5t倒链。4.2穿装转子 (1)用80/20t行车A先将转子汽端送入发电机定子的励端,然后将转子缓慢地向汽端移动。密切监视轴颈托架T6C,将其小心放置在滑板T6B上(如图3所示)。将转子沿滑板推向汽端,直至行车钢丝绳离机座端面约25mm。图3牵引施工 (2)将励端托架T6H置于铺设了硬木垫块的方箱上,并利用垫片将转子位置调为水平。取下转子上的钢丝绳及保护垫片。移动行车A,使吊点处于转子励端轴径处。 (3)将轴向牵引钢丝绳与汽端联轴器的吊攀T6D连接,确认该钢丝绳与转子垂直中心线对齐。 (4)利用行车B、两个调整左右稳定的倒链以及轴向牵引系统进行转子穿装,缓慢将转子向汽端移动(如图4所示)。在适当的时机提升励端转子,将第一块托板T6B垫放在转子大齿下距汽端护环边缘约76mm处,再下降转子的励端使转子刚好能压住托板T6B,并带其一起前进。图4防止转子偏拉 (5)待托架T6C接近滑板T6B的边端时,稍稍降低转子励端,使汽端转子的重量转移到托板T6E上。待T6C移出滑板T6B并越过定子线圈端部时,将T6C转180b,以避开汽端下半端盖内腔。 (6)当汽端联轴器伸入机座边端且轴向牵引无法施行时,需拆除汽端的轴向牵引系统,包括转子上的牵引工具T6D。 (7)利用行车A及励端的两个倒链继续将转子推向汽端。两个倒链必须保持同步,以保证转子与铁芯内膛平行。 (8)当汽端联轴器穿出机座外壁且励端护环内侧距弧形滑板T6B约620mm时,用行车B吊住联轴器的套筒(不得碰触汽端机座外壁),提升转子汽端,将转子重量转移到钢丝绳后,拆除励端两侧手动葫芦。随后,提升转子励端,用索绳将托板T6B从励端拉出(转子不得触碰铁芯)。最后,降低转子励端,使转子处于水平位置。用这两台行车将转子继续向汽端移动,直至联轴器到达CG尺寸为止。 (9)拆除转子的轴颈托架T6C,并提升转子汽端约13mm。 (10)在汽端下半端盖上安装发电机轴承拆装工具T3及液压千斤顶。在千斤顶与轴颈之间垫上6mm厚的铜板,并升起两个千斤顶螺栓,夹住铜垫板。 (11)利用行车A将转子励端吊起,将其放置于转子托架T6H上。按厂家规定的程序,安装汽端下半轴承座及下半轴瓦。拆下汽端的轴承拆装工具T3。用行车A吊起转子的励端后,取出T6H转子托架下的垫块CT2。 (12)用行车A提升励端转轴后,抽出滑板及保护板(如图5),